近日,理學院功能高分子材料綠色制備與循環(huán)利用研究團隊在阻燃保溫復合材料研究上取得新進展。相關成果發(fā)表在材料領域著名刊物Chemical Engineering Journal(中科院1區(qū)TOP,IF: 13.4),第一作者為理學院2025屆材料科學與工程專業(yè)碩士研究生余寧,通訊作者為汪婷副教授、陳明軍教授,以及四川大學趙海波教授,西華大學為該論文的第一完成單位。

論文截圖
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(RPUF)是建筑中常用的一種絕熱材料,具有高度可燃性,然而加入阻燃添加劑或填料由于其不兼容、低效率和對隔熱性能的負面影響而受到很大的限制。
針對這一難題,本課題組提出了一種新穎、簡單的界面鍵合和原位填充策略,將自膨脹的生物質(zhì)氣凝膠膠粒引入RPUF。構(gòu)筑獨特“海-島”孔結(jié)構(gòu)以創(chuàng)建復雜的導熱路徑和增強的界面熱阻,成功解決了阻燃性能與保溫性能的矛盾問題。向RPUF中引入氣凝膠膠粒可以將導熱系數(shù)從36.5 mW/m·K降低到28.6 mW/m·K,保溫性能提升約21.6%。此外,氣凝膠/RPUF復合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能,極限氧指數(shù)(LOI)顯著提升至28%,峰值放熱率(- 38.0%)和產(chǎn)煙率(- 54.0%)顯著降低,表現(xiàn)出優(yōu)異的火安全性。不僅如此,氣凝膠/RPUF復合材料的抗壓強度顯著提高(+ 93.7%),與同領域工作相比,該工作的火安全性能和隔熱保溫性能等均具有突出優(yōu)勢。因此,該工作為制備具有高阻燃效率和優(yōu)異保溫性能的RPUF復合材料提供了新的思路。

圖文摘要

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